Als de VS datacentra moet bouwen, moeten ze hierheen gaan
Techbedrijven hebben de afgelopen maanden zoveel geld geïnvesteerd in de bouw van datacenters dat het de Amerikaanse economie actief aanjaagt – en de AI-race lijkt nog steeds niet te vertragen. Meta-topman Mark Zuckerberg vertelde president Donald Trump vorige week dat het bedrijf tegen 2028 $ 600 miljard zou investeren in Amerikaanse infrastructuur – inclusief datacenters – terwijl OpenAI zich al heeft gecommitteerd aan $ 1,4 biljoen.
Een uitgebreide nieuwe analyse bekijkt de ecologische voetafdruk van datacenters in de VS om inzicht te krijgen in wat het land precies te wachten staat als deze uitbreiding de komende jaren doorgaat. Ook wordt beschreven waar de VS datacenters zou moeten bouwen om de meest schadelijke gevolgen voor het milieu te voorkomen.
De studie , die maandag in het tijdschrift Nature Communications werd gepubliceerd, maakt gebruik van diverse gegevens, waaronder de vraag naar AI-chips en informatie over elektriciteits- en waterschaarste in de VS, om de potentiële milieueffecten van toekomstige datacenters tot het einde van het decennium te voorspellen. De studie modelleert een aantal mogelijke scenario's over hoe datacenters de VS en de planeet zouden kunnen beïnvloeden, en waarschuwt dat de netto-nulbeloften van techbedrijven waarschijnlijk niet zullen voldoen aan de energie- en waterbehoeften van de enorme faciliteiten die ze bouwen.
Fengqi You, hoogleraar energiesysteemtechniek aan Cornell en een van de auteurs van de analyse, zegt dat het onderzoek, dat drie jaar geleden begon, op "het perfecte moment komt om te begrijpen hoe AI een impact heeft op klimaatsystemen en watergebruik en -consumptie."
De AI-industrie "groeit veel sneller dan we hadden verwacht", voegt hij eraan toe – vooral gezien de enorme focus van de Trump-regering op de sector. "Dit hele gebeuren krijgt nu gewoon enorm veel momentum."
Niet alle datacenters zijn milieuvriendelijk: hun water- en CO2-voetafdruk hangt voor een groot deel af van hun locatie. Sommige Amerikaanse staten hebben mogelijk netten die meer op hernieuwbare energie draaien, of zetten grote stappen in het toevoegen van meer schone energie aan het net; dit vermindert de CO2-uitstoot van datacenters die stroom van die netten afnemen aanzienlijk. Evenzo zijn staten met minder waterschaarste beter geschikt om de grote hoeveelheden water te leveren die nodig zijn voor de koeling van datacenters. (Koeling vormt ook een groot deel van het energieverbruik van datacenters.) De beste locaties voor een datacenter in de VS voor de komende jaren zijn staten die een evenwicht vinden tussen deze twee factoren: Texas, Montana, Nebraska en South Dakota, zo blijkt uit de analyse, zijn "optimale kandidaten voor de installatie van AI-servers".
Een groot deel van de bouw van datacenters in de VS was historisch gezien gericht op plaatsen zoals Virginia, de datacenterhub van de VS, en Noord-Californië. De nabijheid van Washington D.C. en Silicon Valley was belangrijk voor datacenterbedrijven, evenals de dichte glasvezelverbindingen in die regio's en hun gekwalificeerde personeel. Virginia biedt al jaren aanzienlijke belastingvoordelen voor datacenters – een techniek die andere staten gebruiken om ontwikkeling te stimuleren. Volgens Data Center Map , een branchetool die de ontwikkeling van datacenters bijhoudt, bevinden zich van de meer dan 4000 datacenters in de VS er meer dan 650 in Virginia – het hoogste aantal in het land – en Californië heeft er meer dan 320, waarmee het op de derde plaats staat.
Hoewel Virginia geen last heeft van waterschaarste, hebben voorstanders gezegd dat de enorme energiebehoefte van datacenters de doelstellingen van de staat om in 2045 100 procent schone energie te verkrijgen, in de weg zouden kunnen staan. Omgekeerd kunnen de aanhoudende waterproblemen in Californië een probleem vormen als datacenters daar blijven uitbreiden. (In oktober vetode gouverneur Gavin Newsom een wetsvoorstel dat datacenterbeheerders verplichtte openbaar te maken hoeveel water ze gebruiken, met de bewering dat de staat "goed gepositioneerd is om de ontwikkeling" van datacenters te ondersteunen.)
Datacenterexploitanten kiezen locaties op basis van diverse factoren, waaronder energie- en waterbehoeften. Maar dat zijn niet de enige factoren die meespelen: Arizona, met meer dan 160 datacenters, wordt in de analyse genoemd als een van de staten die kampt met "ernstige waterschaarste".
De industrie heeft geen plannen om uit een aantal van hun favoriete gebieden te vertrekken: er staan nog steeds enorme projecten gepland in Virginia, waaronder een investering van $ 9 miljard van Google die in augustus werd aangekondigd. Maar blijf bouwen in gebieden die al onder druk staan en "je zult de capaciteit van natuurlijke hulpbronnen overschrijden", zegt You. Hij vergelijkt datacenterbeheerders die massaal naar populaire gebieden trekken met mensen die in dezelfde buurt wonen en allemaal tegelijk naar dezelfde supermarkt gaan. "De winkelervaring zal niet prettig zijn, zelfs niet als het misschien de beste winkel in de stad is."
Texas, een van de staten met de hoogste toekomstige ontwikkeling die in het onderzoek wordt genoemd, heeft een robuuste datacentersector opgebouwd en is nu de op één na populairste staat voor datacenters in het land, volgens Data Center Map. (Een groot deel van deze hausse heeft zich zeer recent voorgedaan: de bouw van datacenters in Texas is tussen 2023 en 2024 verviervoudigd .) Maar andere staten die in de analyse worden genoemd – Montana, Nebraska en South Dakota – hebben nog steeds relatief weinig datacenters. Hun aantal neemt echter toe, zegt You, omdat de datacentersector zich agressief over het hele land uitbreidt. Een bedrijf uit Los Angeles wil het eerste hyperscale datacenter bouwen in South Dakota, terwijl de 39 datacenters in Nebraska recent geopende faciliteiten van Meta en Google omvatten. Toch hebben deze staten nog een lange weg te gaan om landen als Virginia in te halen. (South Dakota heeft volgens Data Center Map slechts vijf faciliteiten , het op één na laagste aantal in het land.)
Zoals met alle studies over AI is het lastig om voorspellingen over de toekomst te doen, ongeacht waar datacenters uiteindelijk gebouwd worden. De studie erkent dat een aantal factoren – van verbeteringen in modelefficiëntie en vooruitgang in koeltechnologie tot veranderingen in de soorten energie die aan het net worden toegevoegd – de hoeveelheid energie en water die de komende jaren uiteindelijk verbruikt wordt, drastisch kunnen veranderen. Er is ook een mogelijkheid dat de AI-bubbel barst, waardoor er verspreid over het land een verzameling halfvoltooide projecten en contracten achterblijft. (Stroomproblemen zorgen er nu al voor dat sommige datacenters jarenlang stil liggen .)
Een deel van wat er zou kunnen gebeuren, hangt af van de politieke wil om af te stappen van fossiele brandstoffen. Nebraska heeft bijvoorbeeld een enorm potentieel voor windenergie – een van de redenen waarom het in de analyse wordt genoemd als een goede locatie voor datacenters – maar heeft die capaciteit tot nu toe niet daadwerkelijk uitgebouwd; de nutsbedrijven van Nebraska hebben dit jaar juist fors geïnvesteerd in meer aardgas. De regering-Trump heeft ondertussen maandenlang de vinger op de zere plek gelegd om fossiele brandstoffen te promoten als brandstof voor de AI-hausse.
Een elektriciteitsnet dat niet overschakelt op hernieuwbare energie zou ernstige klimaatproblemen kunnen opleveren, gezien de agressieve uitbreiding van datacenters in het hele land. In de meest extreme scenario's, zo blijkt uit de analyse, zou de uitbouw van datacenters in de VS jaarlijks tot wel 44 miljoen ton extra CO2-equivalent kunnen genereren – meer dan landen als Hongarije, Portugal en Nieuw-Zeeland in 2022 allemaal produceerden.
Het worstcasescenario voor het milieu, zegt You, is als de vraag naar AI de efficiëntiewinst in computing de komende jaren overtreft, terwijl de overgang naar hernieuwbare energie vertraagt. "We weten dat de vraag heel snel toeneemt, maar het zou nog sneller kunnen gaan met al die nieuwe toepassingen, meer apparaten, agentische AI, al die dingen", zegt You. "Dat wordt een probleem."
Maar de studie stelt ook dat technologische ontwikkelingen, zoals die voor de koeling en stroomvoorziening van datacenters, naast de juiste locatie van datacenters, zowel de emissies als het waterverbruik drastisch kunnen verbeteren. Externe experts waarschuwen er echter voor om de emissies te voorspellen van een sector die zich nog steeds snel ontwikkelt, met veel verschillende variabelen.
"Ik probeer niet te veel waarde te hechten aan specifieke cijfers", zegt Noman Bashir, Computing and Climate Impact Fellow bij het Climate and Sustainability Consortium van MIT, die niet betrokken was bij het onderzoek. Bashir wijst erop dat datacenters die hun eigen energie ter plaatse installeren – zoals het bouwen van hun eigen aardgascentrales of het installeren van zonnepanelen en batterijen los van het net – evenals ontwikkelingen in enkele belangrijke nieuwe technologieën, zoals kernenergie , een veel grotere impact kunnen hebben op de totale uitstoot dan de studie voorspelt.
Maar Bashir prijst een fundamentele conclusie van het rapport: techbedrijven die netto-nul-beloftes hebben gedaan, zullen deze waarschijnlijk niet nakomen, gezien de haast waarmee datacenters worden gebouwd. Grote techbedrijven zoals Google en Microsoft hebben in recente duurzaamheidsrapporten stilzwijgend erkend dat hun focus op AI de beloftes die ze hebben gedaan om de uitstoot te verminderen, veel moeilijker waar te maken.
U hoopt dat zijn werk zal bijdragen aan meer transparantie over de emissies van de bedrijven die de bouw aansturen. Hij zegt dat dit vergelijkbaar zou kunnen zijn met de voedingswaarde-etiketten op voedsel.
"De toekomst zal veel sneller en veel groter zijn", zegt hij. "Duurzaamheid in gedachten houden in de beginfase is veel beter dan later, gezien hoe de AI-computerinfrastructuur zich in ons land zal ontwikkelen en groeien."
wired
